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Diapositiva 1 - Fabrizio Paolacci

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Diapositiva 1 - Fabrizio Paolacci
Facoltà di Ingegneria - Corso di Ingegneria Civile – Progetto di Strutture
A/A 2012-2013 – Docente Ing. Fabrizio Paolacci
Facoltà di Ingegneria
Corso di Laurea in Ingegneria Civile
A/A 2012-2013
IL SOLAIO – IL PROGETTO DELLE
ARMATURE
Facoltà di Ingegneria - Corso di Ingegneria Civile – Progetto di Strutture
A/A 2012-2013 – Docente Ing. Fabrizio Paolacci
Il progetto delle armature è la fase finale del processo di
progettazione di una struttura in c.a. Nel caso di solai
latero-cementizi si arriva alla determinazione delle
armature dei singoli travetti. Questa fase necessità dei
seguenti passi:
• Il calcolo delle sollecitazioni e i diagrammi inviluppo
• Il progetto delle armature e il diagramma dei
momenti resistenti
• La disposizione delle armature nei travetti
• La verifica delle sezioni
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A/A 2012-2013 – Docente Ing. Fabrizio Paolacci
Modello di calcolo
Diagrammi Inviluppo
I diagrammi delle sollecitazioni, utilizzabili per il progetto del
solaio, sono rappresentati dai diagrammi inviluppo relativi alle
combinazioni di carico più gravose
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Per quanto riguarda l’esempio, il valore del momento negativo applicato in
corrisponenza della cerniera C varrà
M C  Pd 1  Qd 1 L2BC / 24  7.00  3.004 2 / 24  6.70 kNm
Per tracciare il tratto di diagramma che interessa si può ricorrere alla legge di
variazione del momento di una trave incastrata con carico uniformemente distribuito
pari a (Pd1+Qd1)/2 (trave semincastrata) o in alternativa di può applicare il momento
MC direttamente al modello di trave continua
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L’armatura in una generica sezione può essere calcolata secondo la
nota relazione semplificata:

A f min  M d / 0.9  d  f yd
dove
Afmin =
Md =
d
=
d’
=
fyd
=

area minima di acciaio
Momento di Calcolo
altezza utile della sezione d=H-d’
Copriferro
resistenza di calcolo acciaio
In ogni caso il valore minimo deve rispettare l’indicazione della
normativa che al punto 4.1.6.1.1 ne fornisce il valore :
A fn  0.26 
f ctm
 bt  d  0.0013 bt  d
f yk
d
bt
L’armatura tesa, al di fuori delle zone di sovrapposizione non deve
superare il 4% dell’area di cls
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Secondo le NTC 08 (4.1.6.1.3) il copriferro deve essere
determinato utilizzando i criteri seguenti:
L’armatura resistente deve essere protetta da un adeguato
ricoprimento di calcestruzzo.
Al fine della protezione delle armature dalla corrosione, lo
strato di ricoprimento di calcestruzzo (copriferro) deve
essere
dimensionato
in
funzione
dell’aggressività
dell’ambiente e della sensibilità delle armature alla
corrosione
Per consentire un omogeneo getto del calcestruzzo, il
copriferro e l’interferro delle armature devono essere
rapportati alla dimensione massima degli inerti impiegati.
Il copriferro e l’interferro delle armature devono essere
dimensionati anche con riferimento al necessario sviluppo
delle tensioni di aderenza con il calcestruzzo.
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La circolare al punto c.4.1.6.1.3 stabilisce in funzione della classe di
cls il copriferro minimo e di riferimento. Ad esempio per una classe
di cls C25/30 e ambiente ordinario d’=2 cm
Valori minimi del copriferro in mm
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La regola per la determinazione dell’armatura minima di calcolo
prima indicata vale , come noto, per una sezione rettangolare.

A f min  M d / 0.9  d  f yd

Per una sezione a T come quella di un travetto di un solaio laterocementizio occorre valutarne l’applicabilità. Se poi l’asse neutro
dovesse cadere di poco al di sotto della soletta (5% dello spessore
della soletta) può essere considerato ancora valido il coefficiente
0.90 e l’armatura può essere ancora predimensionata con la
formula precedente.
a.n
Soletta
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Una volta nota l’area Af strettamente necessaria si può ricavare il
diametro dei tondini, prescelto il loro numero totale nf:
D
4 Af
 nf
Per sezioni ad aderenza migliorata il diametro si riferisce ad una
sezione circolare equivalente. Si calcola cioè il peso dell’armatura
effettiva (per metro di lunghezza) e la si uguaglia al peso di
un’armatura liscia di diametro D.
Il numero minimo di ferri non deve essere superiore a 2
I ferri superiori, in corrispondenza degli appoggi, vengono disposti
solo dove servono: in campata, dove il momento è positivo, i ferri
superiori possono anche non esserci
Si utilizzano solo diametri pari
Negli appoggi di estremità all’intradosso deve essere disposta
un’armatura efficacemente ancorata, calcolata per uno sforzo di
trazione pari al taglio.
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I dati del solaio riportati nell’esempio sono:
H (cm)
d’ (cm)
d (cm)
fyk (Mpa)
fyd
20/16
2
18/14
450
39.1
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Per il calcolo dell’armatura è fondamentale individuare le sezioni
più sollecitate al fine di determinarne la geometria per il
conseguente calcolo delle armature.
Sez 1
Sez 2
Sez 3
Sez 1
Sez 2
Sez 3
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In genere si costruisce una tabella nella quale vengono indicate le
quantità necessarie per il calcolo dell’armatura minima di calcolo e
la minima di normativa
Sez
Md
(kNcm)
PL2/16
(kNcm)
ABinf
1311
1563
BCinf
1384
1000
Asup
2745
Bsup
2120
Csup
670
Td
(kN)
Af,min
(cm2)
Td/fyd
(cm2)
Afn
(cm2)
0.31
2.07
0.31
2.18
1.53
5.47
Af,trav
(cm2)
1.03
1.09
2.79
1.53
3.35
1.67
1.53
1.06
Ainf
27.31
Binf
25.69
Cinf
16.65
0.53
0.70
0.35
0.66
0.33
0.43
0.21

(mm)
Af,eff
210
1.58
210
1.58
312
3.39
110
112
1.92
110
0.79
110
0.79
110
0.79
110
0.79
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Trasformate le aree in numero di tondini di diametro noto, è
necessario stabilire la disposizione dei ferri, comprese
informazioni come la posizione delle interruzioni, delle
sovrapposizioni, etc…
Questa operazione si può eseguire graficamente mediante il
diagramma dei momenti resistenti
Il momento resistente MR() relativo ad una sezione armata con il
quantitativo d’armatura Aeff, può essere calcolato, in via
approssimativa, invertendo la formula utilizzata per il
predimensionamento dell’armatura stessa

A f min  M d / 0.9  d  f yd


M R (  )  0.9  d  f fd  Aeff
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Si tracciano delle righe orizzontali nella scala opportuna, corrispondenti alle
ordinate dei momenti resistenti prima calcolati per ogni ferro o coppia di
ferri. Ad esempio nel caso in esame di ha:
M r (110)  0.79  0.9 18  37.4  478.64 kN  cm
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Si tracciano delle righe orizzontali nella scala opportuna, corrispondenti alle
ordinate dei momenti resistenti prima calcolati per ogni ferro o coppia di
ferri. Ad esempio nel caso in esame di ha:
M r (210)  1.58  0.9 18  37.4  957.28 kN  cm
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Il diagramma a scaletta che viene così determinato (area tratteggiata di
figura) e che contiene al suo inerno il diagramma dei momenti di calcolo,
viene detto diagramma dei momenti resistenti. Nel caso di figura esso è
relativo al solo momento positivo.
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Si procede in maniera analoga anche per il diagramma dei momenti negativi
che tendono cioè le fibre superiori.
M r (112  110)  1.92  0.9 18  37.4  1163.29 kN  cm
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Si procede in maniera analoga anche per il diagramma dei momenti negativi
che tendono cioè le fibre superiori.
M r (112)  1.13  0.9 14  37.4  532.5 kN  cm
M r (212)  2.26  0.9 14  37.4  1065 kN  cm
M r (312)  3.39  0.9 14  37.4  1597.5 kN  cm
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I ferri devono essere convenientemente ancorati.
T  A f  f yd
T
D
La
La 
D2

f yd
4
f yd
4 f bd
D
fbd  2,25
fctk
c
L è generalmente compreso
tra 30 e 40 . Per sicurezza si
sceglie L = 40 .
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I ferri devono essere disegnati sotto ad una sezione
longitudinale del travetto, in scala 1:50, specificando il
diametro dei tondini e le lunghezze dei ferri.
I ferri non possono avere lunghezze superiori a 12 m
SOLUZIONE 1
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• Un ferro continuo può essere spezzato in più tratti
ricorrendo ad un’adeguata sovrapposizione (80 )
• I ferri inferiori possono essere spezzati in corrispondenza
degli appoggi (momento positivo nullo)
• I ferri superiori possono essere spezzati in campata
(momento negativo nullo)
SOLUZIONE 2
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• Il solaio, data la sua capacità di ripartire i carichi
trasversalmente, fa parte di quelli elementi che non
necessitano di armatura a taglio (NTC 08 – 4.1.2.1.3.1)
• Ciò significa che le sollecitazioni di taglio vengono
interamente assorbite dal calcestruzzo
08 - 4.1.2.1.3.1
• La procedura per il progetto e NTC
la verifica
a taglio deve
essere effettuata in corrispondenza di tutti gli appoggi dove
gli sforzi di taglio sono massimi
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PRESCRIZIONI NORMATIVE
d
bw
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PRESCRIZIONI NORMATIVE
DEFINIZIONE DELL’ ARMATURA LONGITUDINALE PER IL CALCOLO DEL TAGLIO
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TIPOLOGIE DI FASCIA PIENA
• Realizzazione di una fascia piena (fino a 50-60 cm dall’asse
della trave) o semipiena in corrispondenza degli appoggi
per assorbire gli sforzi di taglio in eccesso
Sezione in campata
Appoggio:
Fascia piena
Appoggio:
Fascia semipiena
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ESEMPIO
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PARTICOLARI COSTRUTTIVI
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A/A 2010-2011 - Docente: Ing. Paolacci
PROGETTO DI STRUTTURE
FACOLTA’ DI INGEGNERIA
A/A 2012-2013 – Docente Ing. Fabrizio Paolacci
PARTICOLARI COSTRUTTIVI
FASCIAPIENA
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A/A 2012-2013 – Docente Ing. Fabrizio Paolacci
PARTICOLARI COSTRUTTIVI
4
FASCIAPIENA
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PARTICOLARI COSTRUTTIVI
TRAVETTO ROMPITRATTA
R.E.S
FASCIAPIENA
Fly UP